梁沿怎样防止斜截面破坏的谢裂缝破坏形态可分为哪三种?分别和正截面破坏的那些形式相似?

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2015年电大钢筋混凝土教程.doc139页
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《混凝土结构》课程教学一体化方案
《混凝土结构》(本)是中央广播电视大学“开放教育试点”工学科土建类土木工程专业本科(专升本)结构设计方向的一门专业课,与土木工程专业专科《混凝土结构》(1)使用同一教材。《混凝土结构》(本)4学分,72学时。本课程提供了文字教材、录像教材与计算机辅助教学课件 CAI 三种媒体,以文字教材作为基本教材,其它作为辅助教材。
《混凝土结构》(本)是中央广播电视大学土木工程专业的必修专业课,是土木工程专业的主干课程,课程内容由“混凝土结构基本构件设计原理”(专业基础)和“钢筋混凝土房屋结构”(专业)两部分组成。
“混凝土结构基本构件设计原理”部分主要包括混凝土结构构件的基本理论、设计方法、各类构件的受力性能、计算和配筋构造等。“钢筋混凝土房屋结构”部分主要包括现浇楼盖、单层工业厂房、钢筋混凝土多层框架的计算原理和计算方法,内力计算,内力组合及截面配筋,构造要求等内容。 本课程的主要任务是培养学生掌握混凝土结构构件和结构的基本原理,计算和设计方法。通过本课程的学习应达到的基本要求是: 1. 掌握混凝土构件的基本理论,受力性能; 2. 掌握构件的计算方法和构造要求; 3. 学会楼盖、单层厂房和框架的设计和计算方法。 课程内容与设计规范内容的紧密配合衔接,并与建筑材料、材料力学和建筑结构试验等课程有机配合,紧密联系实际工程结构,为《混凝土结构》的课程设计和毕业设计打下基础。本课程力求贯彻简洁扼要,应用和实用相结合。根据开放教育的特点,课程内容的学习以学员自学为主,教师辅导教学工作必须结合学员的学习进度和情况组织安排。在辅导中要
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钢筋混凝土梁下绕如何处理
09-10-17 &
一、钢筋混凝土梁正截面破坏主要有以下形式: (1)适筋破坏:该梁具有正常配筋率,受拉钢筋首先屈服,随着受拉钢筋塑性变形的发展,受压混凝土边缘纤维达到极限压应变,混凝土压碎.此种破坏形式在破坏前有明显征兆,破坏前裂缝和变形急剧发展,故也称为延性破坏. (2)超筋破坏:当构件受拉区配筋量很高时,则破坏时受拉钢筋不会屈服,破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎而引起的。发生这种破坏时,受拉区混凝土裂缝不明显,破坏前无明显预兆,是一种脆性破坏。由于超筋梁的破坏属于脆性破坏,破坏前无警告,并且受拉钢筋的强度未被充分利用而不经济,故不应采用。 (3)少筋破坏:当梁的受拉区配筋量很小时,其抗弯能力及破坏特征与不配筋的素混凝土类似,受拉区混凝土一旦开裂,则裂缝区的钢筋拉应力迅速达到屈服强度并进入强化段,甚至钢筋被拉断。受拉区混凝土裂缝很宽、构建扰度很大,而受压混凝土并未达到极限压应变。这种破坏是“一裂即坏”型,破坏弯矩往往低于构件开裂时的弯矩,属于脆性破坏,故不允许设计少筋梁。 二、钢筋混凝土结构斜截面主要破坏形态: (1)斜拉破坏:当剪跨比较大且箍筋配置较少、间距太大时,斜裂缝一旦出现,该裂缝往往成为临界斜裂缝,迅速向集中荷载作用点延伸,将梁沿斜截面劈裂成两部分而导致梁的破坏。破坏前梁的变形很小,且往往只有一条斜裂缝,破坏具有明显的脆性。 (2)剪压破坏:当剪跨比适中或箍筋量适量、箍筋间距不太大时,发生得破坏称为剪压破坏。剪压破坏有一定预兆。 (3)斜压破坏:这种破坏发生在剪跨比很小或腹板宽度很窄的T形梁或I形梁上。发生这种破坏时破坏荷载很高,但变形很小,箍筋不会屈服,属于脆性破坏。
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2014年江苏省市政《质检员》考试培训班内部资料.doc53页
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第一部分市政工程建筑材料
一、单选题
1、建筑材料通常应具备的工程性质
A、力学性质、物理性质、化学性质:工艺性质
性质不属于材料的力学性质。
3、下面代号表示国标的是 A、GB
4、材料 如碎石 的几种密度中,大小顺序正确的为
A、真实密度 表观密度 毛体积密度
5、沥青混合料用粗集料与细集料的分界粒径尺寸为
6、压碎指标是表示
强度的指标。
7、确定细集料细度模数时,计算公式MX [ A0.16+A0.315+A0.63+A1.25+A2.5 -A5]÷(100-A5)中,Ai为各筛的( C、累计筛余百分率 )。
8、钙质生石灰、熟石灰和硬化中石灰的主要成分是
Ca OH 2.nH2O晶体+CaCO3 。 9、石灰的最主要技术指标
A、活性氧化钙和活性氧化镁含量
10、关于石灰材料的叙述,不正确的为
A、陈伏是为了消除欠火石灰的危害
11、属于活性混合材料的是
A、粒化高炉渣
12、生产硅酸盐水泥时加适量石膏主要起
13、抗渗性要求的水泥,宜选用
B、火山灰 水泥。
14、硅酸盐水泥的适用范围是(
C、早期强度要求高的工程
15、大体积混凝土宜选用 B、矿渣水泥
16、水泥的初凝时间不宜太 B、短,长
终凝时间不宜太 。
17、水泥的体积安定性即指水泥浆在硬化时
B、体积均匀变化
18、用沸煮法检验水泥体积安定性,只能检查出 A、游离CaO 的影响。
19、水泥胶砂强度试验是为了测试
的强度等级的。
20、硅酸盐水泥的运输和储存应按国家标准规定进行,超过
的水泥须重新试验。
21、当出现下列哪种情况时,水泥被定为废品 A、水泥体积安定性不合格 。
22、当出现下列哪
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& 混凝土结构设计原理 课件及试题6
混凝土结构设计原理 课件及试题6
核心提示:第六章 构件斜截面承载力本章的意义和内容:
通过本章的学习了解梁弯剪区出现斜裂缝的种类和原因,斜截面破坏的主要形态;了解第六章 构件斜截面承载力
本章的意义和内容:
通过本章的学习了解梁弯剪区出现斜裂缝的种类和原因,斜截面破坏的主要形态;了解影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素及如何通过设计、计算防止斜截面破坏的发生。本章的主要内容有:斜截面破坏的主要形态,影响斜截面破坏的主要原因,影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素,斜截面承载能力计算的方法和公式,防止斜截面破坏发生的设计方法。
本章习题内容主要涉及:受弯构件斜截面剪切破坏的主要形态,影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素,防止受弯构件斜截面剪切破坏的方法及计算公式。
一、 概念题
(一)填空题
1. 影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素为:、 、以及
2. 无腹筋梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而随强度等级的提高而
3. 防止板产生冲切破坏的措施包括:
4. 梁的受剪性能与剪跨比有关,实质上是与和的相对比值有关。
5. 钢筋商品混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时,受剪承载力取决于压破坏时,受剪承载力取决于
;发生剪压破坏时,受剪承载力取决于
6. 受弯构件斜截面破坏的主要形态有。
7.区分受弯构件斜截面破坏形态为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏的主要因素为
8. 梁中箍筋的配筋率&sv的计算公式为:
9. 有腹筋梁沿斜截面剪切破坏可能出现三种主要破坏形态。其中,斜压破坏是
而发生的;斜拉破坏是由于
而引起的。
10. 规范规定,梁内应配置一定数量的箍筋,箍筋的间距不能超过规定的箍筋最大间距,是保证
11. 在纵筋有弯起或截断的钢筋商品混凝土受弯梁中,梁的斜截面承载能力除应考虑斜截面抗剪承载力外,还应考虑
12. 钢筋商品混凝土梁中,纵筋的弯起应满足
13. 为保证梁斜截面受弯承载力,梁弯起钢筋在受拉区的弯点应设在该钢筋的充分利用点以外,该弯点至充分利用点的距离
14. 在配有箍筋和弯起钢筋梁(剪压破坏)的斜截面受剪承载力计算中,弯起钢筋只有在
时才能屈服。同时,与临界
相交的箍筋也能达到其抗拉屈服强度。
15. 对于相同截面及配筋的梁,承受集中荷载作用时的斜截面受剪承载力比承受均布荷载时的斜截面受剪承载力
(二)选择题
1. 在梁的斜截面受剪承载力计算时,必须对梁的截面尺寸加以限制(不能过小),其目的是为了防止发生[
(a)斜拉破坏;
(b)剪压破坏;
(c)斜压破坏;
(d)斜截面弯曲破坏。
2. 受弯构件斜截面破坏的主要形态中,就抗剪承载能力而言[
(a)斜拉破坏&剪压破坏&斜压破坏;
(b)剪压破坏&斜拉破坏&斜压破坏;
(c)斜压破坏&剪压破坏&斜拉破坏;
(d)剪压破坏&斜压破坏&斜拉破坏。
3. 受弯构件斜截面破坏的主要形态中,就变形能力而言[
(a)斜拉破坏&剪压破坏&斜压破坏;
(b)剪压破坏&斜拉破坏&斜压破坏;
(c)斜压破坏&剪压破坏&斜拉破坏;
(d)剪压破坏&斜压破坏&斜拉破坏。
4. 连续梁在主要为集中荷载作用下,计算抗剪承载力时剪跨比可以使用[
(a)计算剪跨比;
(b)广义剪跨比;
(c)计算剪跨比和广义剪跨比的较大值;
(d)计算剪跨比和广义剪跨比的较小值。
5. 钢筋商品混凝土梁剪切破坏的剪压区多发生在[
(a)弯矩最大截面;
(b)剪力最大截面;
(c)弯矩和剪力都较大截面;
(d)剪力较大,弯矩较小截面。
6. 防止梁发生斜压破坏最有效的措施是:[
(a)增加箍筋;
(b)增加弯起筋;
(c)增加腹筋;
(d)增加截面尺寸。
(三)判断题
1. 集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力的75%以上的情况)的钢筋商品混凝土独立梁斜截面受剪承载力计算公式与一般荷载作用下梁的斜截面受剪承载力计算公式不同。
2. 钢筋商品混凝土梁的配筋中只有箍筋承受剪力,其它钢筋都不承受剪力。
3. 受弯构件斜截面破坏的主要形态中:斜拉破坏和斜压破坏为脆性破坏,剪压破坏为塑性破坏,因此受弯构件斜截面承载能力计算公式是按剪压破坏的受力特征建立的。
4. 当梁的剪跨比较大(&&3)时,梁一定发生斜拉破坏,因此,设计时必须限制梁的剪跨比&&3。
5. 纵向钢筋的多少只影响到钢筋商品混凝土构件的正截面承载能力,不会影响斜截面的承
6. 为防止钢筋商品混凝土梁发生斜截面承载能力不足,应在梁中布置箍筋或箍筋和弯起钢筋。
7. 受弯构件斜截面承载力是指构件的斜截面受剪承载力。
8. 钢筋商品混凝土梁中纵筋的截断位置为,在钢筋的理论不需要点处截断。
9. 箍筋的构造设置应同时满足箍筋最大间距和最小直径要求及最小配箍率要求。
(四)问答题
1. 在无腹筋钢筋商品混凝土梁中,斜裂缝出现后梁的应力状态发生了哪些变化?
2. 影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?影响规律如何?
3. 什么是广义剪跨比?什么是计算剪跨比?
4. 箍筋的作用是什么?
5. 对于偏心受压构件,轴向力对构件受剪承载力有何影响?原因何在?主要规律如何?
6. 受弯构件斜截面破坏的主要形态有几种?各发生在什么情况下?设计中如何避免破坏的发生?
7. 在进行钢筋商品混凝土简支梁受剪承载力计算时,对于均布荷载和有较大集中荷载应用了不同的计算公式,为什么?两者的主要区别是什么?
8. 在进行梁斜截面受剪承载力设计时,计算截面如何选取?
9. 对多种荷载作用下的钢筋商品混凝土受弯构件进行斜截面受剪承载力计算,什么情况下应采用集中荷载作用下的受剪承载力计算公式?
10. 钢筋商品混凝土受弯构件截面受剪承载力计算公式的适用条件是什么?&c是什么系数?如何取值?
11. 什么是抵抗弯矩图?它与设计弯矩图的关系怎样?什么是纵筋的充分利用点和理论截断点?
12. 什么是冲切破坏?抗冲切钢筋有哪些构造要求?
13. 箍筋的设置满足最大间距和最小直径要求是否一定满足最小配箍率的要求?
14. 《商品混凝土结构设计规范》对钢筋商品混凝土梁给出了几种受剪承载力计算公式,为什么给出几种不同的受剪承载力计算公式?
二、计算题
1. 一矩形截面简支梁,截面尺寸b&h=200mm&500mm。两端支承在砖墙上,净跨5.74m。梁承受均布荷载设计值 p=38kN/m (包括梁自重)。商品混凝土强度等级为C20,箍筋采用HPB235级。若此梁只配置箍筋,试确定箍筋的直径和间距。
图6.1HRB400级,箍筋采用HRB335级。梁截面受。求1)仅配置箍筋,求箍筋的直径和间距;2)
3. 一钢筋商品混凝土矩形截面外伸梁,(包括梁自重)如图6.2所示,h0=640mm级,箍筋采用HPB235
图6.2矩形截面外伸梁
4. 一两端支承于砖墙上的钢筋商品混凝土T形截面简支梁,截面尺寸及配筋如图6.3所示。商品混凝土强度等级为C25,纵筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。试按斜截面受剪承载力
计算梁所能承受的均布荷载设计值。
T形截面简支梁
5. 如图6.4所示钢筋商品混凝土外伸梁,支承于砖墙上。截面尺寸b&h=300mm&700mm。均布荷载设计值80kN/m (包括梁自重)。商品混凝土强度等级为C25,纵筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。求:进行正截面及斜截面承载力计算,并确定纵筋、箍筋和弯起钢筋的数量。
图6.4 两端外伸梁
6.框架柱截面b&h=300mm&400mm,柱净高Hn=3m,柱端作用弯矩设计值M=115kNm,与剪力相应的轴向压力设计值N=710kN,剪力设计值V=170kN。商品混凝土强度等级为C30,纵
筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。试验算柱截面尺寸,并确定箍筋数量。
微信“扫一扫”资讯全知晓学习指南--单元12 钢筋混凝土受弯构件承载力计算
当前位置:
网络课程学习指南单元12 钢筋混凝土受弯构件承载力计算
模块5&&& 钢筋混凝土基本构件
单元12&&& 钢筋混凝土受弯构件承载力计算
项目&& 钢筋混凝土外伸梁设计
&&& 12.1钢筋混凝土受弯构件的一般构造要求
&&& 12.2钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
&&& 12.3钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
&&& 12.4钢筋混凝土受弯构件裂缝及变形验算
&&& 12.5钢筋混凝土外伸梁设计
【学习目标】
&&& 1、熟悉钢筋混凝土受弯构件的基本构造要求、纵向受力钢筋的弯起和截断位置及要求
&&& 2、能进行单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形截面受弯构件正截面承载力计算
&&& 3、能进行梁斜截面受剪承载力计算
&&& 4、掌握受弯构件的裂缝及变形验算方法
&&& 5、能进行受弯构件的设计
【知识点】
&&& 受弯构件的一般构造要求;受弯构件正截面破坏特征及适筋梁的正截面工作阶段;受弯构件正截面承载力计算的基本原则;单筋矩形截面受弯构件正截面承载计算;双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算;T形截面受弯构件正截面承载力计算。斜截面破坏的主要形态;梁斜截面受剪承载力计算;纵向钢筋的弯起和截断;钢筋的构造要求。受弯构件的裂缝及变形验算简介。
&&&& 钢筋混凝土外伸梁设计
【教学设计】
&&& 对于钢筋混凝土受弯构件,要满足结构构件的功能要求,即满足安全性、适用性和耐久性的要求,需进行正截面承载力计算、斜截面承载力计算和挠度及裂缝宽度的验算。同时须满足构造要求。因此本单元设计从钢筋混凝土外伸梁受弯构件设计出发,依次完成构造要求、正截面承载力计算、斜截面承载力计算和挠度及裂缝宽度的验算等任务,到最后解决受弯构件设计问题。
12.1钢筋混凝土受弯构件的一般构造要求仅
12.1.1板的构造要求
12.1.1.1板的厚度
1、板的最小厚度
(1)按挠度要求确定。
(2)按施工要求确定。
2、板的常用厚度
工程中单向板常用的板厚有60、70、80、100、120mm,预制板的厚度可比现浇板小一些,且可取5mm的倍数。
12.1.1.2板的支承长度
(1)现浇板搁置在砖墙上时,其支承长度a应满足a≥h(板厚)及≥120mm。
(2)预制板的支承长度应满足以下条件:
搁置在砖墙上时,其支承长度a≥lOOmm;
搁置在钢筋混凝土屋架或钢筋混凝土梁上时,a≥80mm;
搁置在钢屋架或钢梁上时,a≥60mm。
(3)支承长度尚应满足板的受力钢筋在支座内的锚固长度。
12.1.1.3钢筋
1、受力钢筋
&&& (1)直径:板中的受力钢筋通常采用I级或Ⅱ级钢筋,常用的直径为6、8、10、12mm。在同一构件中,当采用不同直径的钢筋时,其种类不宜多于2种,以免施工不便。
图12-2板的构造
1、受力钢筋
2、分布钢筋
12.1.2& 梁的构造要求
12.1.2.1截面形式及尺寸
12.1.2.1钢筋
1、纵向受力钢筋
图12-4纵向受力钢筋的净距
图12-5单跨梁的配筋构造
(a)简支梁的配筋;(b)外伸梁的配筋
3、梁侧构造钢筋
图12-6& 梁侧构造钢筋及拉筋布置
12.2 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
12.2.1受弯构件正截面破珠特征及适筋梁的正截面工作阶段
受弯构件正截面的破坏特征主要由纵向受拉钢筋的配筋率的大小确定。受弯构件的配筋率用,用纵向受拉钢筋的截面面积与正截面的有效面积的比值来表示。但在验算最小配筋率时,有效面积应改为全面积。
式中――纵向受力钢筋的截面面积,mm2
b一一截面的宽度,mm;
――截面的有效高度,=-,mm;
――受拉钢筋合力作用点到截面受拉边缘的距离。
&&& 由于配筋率的不同,钢筋混凝土受弯构件将产生不同的破坏情况,根据其正截面的破坏特征可分为适筋梁、超筋梁、少筋墚三种破坏情况
12.2.1.1适筋梁破坏
纵向受力钢筋的配筋率合适的粱称为适筋梁。
图12-7&&&& 钢筋混凝土梁工作的三个阶段
纵向受力钢筋的配筋率过大的梁称为超筋梁。
纵向受力钢筋的配筋率过小的梁称为少筋梁。
12.2.2受弯构件正截面承载力计算的基本原则
图12-9&& 混凝土-- 设计曲线
12.2.2.2等效矩形应力图形
图12-11理论应力图形和等效应力图形
3.极限弯矩Mu计算公式
图12-12单筋矩形截面正截面承载力计算简图
由&&&&&&&&&&&&&&&
由&&&&&&&&&&&&&&
或&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
12.2.2.3界限相对受压区高度拿b及最大配筋率
(1)界限破坏时相对受压区高度
图12-13 适筋梁、超筋梁、界限破坏时与之间的关系
若 <,则>,属于适筋梁;若 >,则<,属于超筋梁。
(2)最大配筋率。
最大配筋率&&
& (4-11)
&&&& 由式(4-11)可见,与有直接的关系。需要时,可直接由式(4-11)求得。适筋梁与少筋梁的界限及最小配筋率
梁的最小配筋率。为:
&&&&&&& (4-12)
12.2.3单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
12.2.3.1基本计算公式及适用条件
&& (4―13)
故单筋矩形截面受弯构件正截面承载力基本计算公式为:
& (4-14)
&& (4-15)
&&& (4-16)
适用条件:
(1)为了防止超筋梁,应满足:
&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&& (4-17)
&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&& &
&&&&&&&&&&&&&&&& (4-17a)
&&&&&&&&&&& &
&&&&&&& ≤&
&&&&&&&&&&& &
&&&&&&&&&&&&&& (4-17b)
&&&&&&&&&&&≤=&
&&&&&&&&&&& &
&&(4-17c)
&&&&&&&&&&& &
&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&& &
&&&&&&&&&(4-17d)
&&& 上面四个适用条件只需满足任何一个其余三食就自然可以满足。
&&& (2).为了防止少筋梁,应满足:
&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (4-18)
注意:《混凝土规范》规定验算最小配筋警时,在计算尸的时候应用而不是。。附表10。
12.2.3.2截面设计和截面复核
1、截面设计
&&&& 已知:截面尺寸、,凝土及钢筋强度等级(、),弯矩设计值
求:纵向受拉钢筋
&&& 2、截面复核
已知:截面尺寸(b.h),混凝土及钢筋的强度(、),纵向受拉钢筋矩,弯矩设计值M.
求:截面所能承受的弯知
12.2.3.3经济配筋率
12.2.3.4影响受弯构件抗弯能力的因素
12.2.3.5计算例题
【例12-1】
【实训练习】
&&&& 1、如图12-16所示的钢筋混凝土简支梁,结构的安全等级为Ⅱ级,承受的恒荷载标准值=6kN/m,活荷载标准值=15kN/m,混凝土强度为C20及HRB335级钢筋,构件处于一级环境,梁的截面尺寸×=250mm×500mm,计算梁的纵向受拉钢筋。
&&& 2、如图12-17(a)所示的现浇钢筋混凝土走道板,板厚=80mm,构件安全等级Ⅱ级,板的重力标准值=2kN/,活荷载标准值=3kN/,混凝土的强度等级C20,钢筋HPB235级,计算板的受力钢筋截面面积。
12.2.4双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计
12.2.4.1基本公式及适用条件
图12-18 受压钢筋的箍筋配置要求图
图12-19 双筋矩形截面承载力计算简图
根据平衡条件:=0
公式(4-31)、(4-32)实际上是在单筋矩形截面的公式(4-19和(4-20)的基础上增加了受压钢筋的作用一项,应注意它是加在混凝土项的一侧,表示帮助混凝土承担部分曲压力。
适用条件:
&&& (1)为了防止超筋梁破坏,应:
或&&&&&&& =≤&&
&& (4-33)
其中As-是与受压混凝土相对应的纵向受拉钢筋面积,=,
(2)为了保证受压钢筋能达到规定的抗压强度设计值,应
& (4-34)
& (4-35)
12.2.4.2截面设计和截面复核
1、截面设计
2、截面复核
12.2.4.3计算例题
【例12-3】
【例12-4】
【实训练习】
&&&& 1、某钢筋混凝土梁,截面如图12-22所示。已知:混凝土C20,钢筋HRB335级,截面承受的弯矩设计值=190kN?m,=1.0,在梁的受压区配有220(=628)的受压钢筋,试计算该截面所需的受拉钢筋截面面积。
2、一矩形截面梁,×=200mm×400mm,M=100kN?m,在受压区配有320(=941)的受压钢筋,混凝土C20,钢筋HRB335级,=1.0,构件处于正常环境,试计算该截面所需的受拉钢筋截面面积。
3、已知梁的截面×=200mm&&500mm,混凝土(225,钢筋HRB335级,截面配筋如图3-28所示,截面承担的弯矩设计值M=110kN?m,=1.0,构件处于一类环境,试验算正截面的受弯承载力。
4、梁的截面同题3,在受压区放置320的受压钢筋;受拉区放置518的受拉钢筋(如图12-25),混凝土C25,钢筋HRB335级,构件处于一类环境,=1.0,试计算该截面承担的极限弯矩。
12.2.5 T形截面受弯构件正截面承载力计算
12.2.5.1基本公式及适用条件
(1)第一类T形截面( ≤)
2)适用条件
(2)第二类T形截面( > )
1)基本公式
2)适合条件
12.2.5.2两种T形截面的判别
12.2.5.3截面设计和截面复核
(1)截面设计
2)截面复核
12.2.5.4计算例题
【例12-5】
【例12-6】
【实训练习】
&&&& 1、某现浇肋梁楼盖的次梁如图12-32(a)所示。已知:在梁跨中截面弯矩设计值M=110kN?m,梁的计算跨度=6m,=1.0,混凝土C20,钢筋HRB335级,计算梁所硼的纵向受拉钢筋截面面积。
&&& 2、已知梁的截面尺寸及配筋如图12-33所示,构件处于一类环境,混凝土C25,钢筋HRB335级,=1520,截面承担的弯矩设计值=117kN?m,验算正截面承载力是否满足要求。
12.3& 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
图12-34& 梁主应力轨迹线图
图12-35梁钢筋骨架
12.3.1斜截面破坏的主要形态
12.3.1.1剪跨比
12.3.1.2配箍率
12.3.1.3斜截面破坏的三种主要形态
1、斜压破坏
图12-37梁截面破坏形态
2、斜拉破坏
3、剪压破坏
12.3.2斜截面受剪承载力计算
12.3.2.1计算公式
《混凝土规范》根据试验资料的分析。对矩形、T形、I形截面的一般受弯构件:
对主要承受集中荷载作用为主的矩形t T形和I形截面独立梁:
&&& 梁内配有箍筋和弯起钢筋的斜截面抗剪承载力计算公式为:
对于矩形、T形、I形截面的一般受弯构件:
对主要承受集中荷载作用为主的独立梁:
12.3.2.2计算公式的适用范围――上、下限值.
1、上限值――最小截面尺寸及最大配箍率
2、下限值―――最小配箍率
3、按构造配箍筋
12.3.2.3计算位置
在计算受剪承载力时,计算截面的位置按下列规定确定:
(1)支座边缘处的截面。、这寸截面属必须计算的截面,因为支座边缘的剪力值是最大的。
(2)受拉区弯起钢筋弯起点的截面。因为此截面的抗剪承载力不包括相应弯起钢筋的抗剪承载力。
(3)箍筋直径或间距改变处的截面。在此截面箍筋的抗剪承载力有所变化。
(4)截面腹板宽度改变处。在此截面混凝土硬盼抗剪承载力有所变化。
12.3.2.4板类受弯构件
12.3.2.5计算例题
【例12-7】
【实训练习】
&&& 1、图12-41所示的均布荷载简支梁,截面尺寸b×h=250mm× 600mm,混凝土C20,纵向钢筋HRB335级,箍筋HPB235级。经正截面承载力计算,纵向钢筋选用^±22+2虫20。试计算梁内腹筋。
&&& 2、图12-42所示的简支梁,截面尺寸b×h=300mm×700mm,在梁的净跨三分点处,作用一对集中荷载设计值P=200kN(包括粱的自重)。混凝土C20,箍筋HPB235级,纵筋HRB335级。正截面配筋如图4.20(b)所示。试设计梁的腹筋。
&&& 3、某肋梁楼盖的连续次梁,在最不利荷载组合下的剪力图如图12-43所示。根据截面强度计算,其纵向受拉钢筋的配置已示于图12-43(a)、(c)中。已知混凝土C20,纵向钢筋及箍筋均为HPB235级。试设计梁的斜截面。
&& 3、图12-44所示的均布荷载简支梁,截面尺寸b×h=200mm×400mm,混凝土
C20,梁内配有8@200的箍筋,试计算:
(1)梁能承担的最大剪力V;
(2)按斜截面抗剪强度的要求,该梁能承担的均布荷载q为多大?
12.3.3钢筋的锚固长度
1.受拉钢筋的锚固
2.受压钢筋的锚固
当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时,其锚固长度不应小于上述规定的受拉锚固
12.3.4纵向钢筋的弯起和截断
12.3.4.1材料图(抵抗弯矩图)Mu
图12-45& 简支梁纵筋全部伸入支座的图
图12-46纵向钢筋截断及弯起的材料图形
12.3.4.2弯起钢筋的构造要求
图4-31& 有弯筋时的正截面及斜截面受弯承载力
图12-48 弯其钢筋的构造要求
12.3.4.3纵向钢筋的截断
图12-49& 有弯筋纵筋截断时的构造要求
12.3.5钢筋构造要求的补充
12.3.5.1纵向钢筋在支座处的锚固
1、简支支座
2、中间支座
12.3.5.2纵向钢筋的接头
12.3.5.3箍筋的构造要求
1、箍筋的形式和肢数
图12-53 箍筋的形式和肢数
2、箍筋的直径
3、箍筋的间距
4、箍筋的布置
12.3.5.3弯起钢筋的构造要求
1、弯起钢筋的锚固
图12-54弯起钢筋端部构造
2、弯起钢筋的间距
3、弯起钢筋的设置
12.3.6钢筋混凝土简支梁设计实例
&&&& 本例综合运用前述受弯构件承载力的计算和构造知识,对一简支钢筋混凝土梁进行设计,使初学者对设计全貌有清楚的了解。
&&& 【实例】某矩形截面简支梁(图12-55),两端支承在240mm砖墙上,计算跨度厚=6mm,净跨= 5.76mm, =60mm,梁上作用着两个集中荷载,分别距邻近的支座中心线距离为1.5m,承受集中荷载设计值F=170kN(未计入梁的自重),混凝土强度等级为C25,箍筋为HPB235级钢筋,纵筋采用HRB335级,试设计该梁。
&12.4& 受弯构件裂缝及变形验算简介
&&& 钢筋混凝土受弯构件的正截面受弯承载力及斜截面受剪承载力计算是保证结构构件安全可靠的前提条件,以满足构件安全性的要求。而要使构件具有预期的适用性和耐久性,则应进行正常使用极限状态的验算,即对构件进行裂缝宽度及变形验算。
&&& 考虑到结构构件当其不满足正常使用极限状态时所带来柏危害性比不满足承载力极限状态时要小,其相应的可靠指标也要小些j故《混凝土规范》规定,验算变形及銎兰宽度时荷载均采用标准值,不考虑荷载分项系数。由于构件的变形及裂缝宽擘都嘤鬯望而增大,因此验算变形及裂缝宽度时,应按荷载效应的标准组合和准永久组合,或标准组合并考虑长期作用影响来进行。标准组合是指在正常使用根限状态验算时,对可变荷载采用标准值、组合值为荷载代表值的组合。准永久组合指在正常使用极限状态验算时,对可变荷载采用准永久值为荷截代表值的组合。
12.4.1受弯构件裂缝宽度的验算
12.4.1.1裂缝控制
12.4.1.2受弯构件裂缝宽度的计算
1、受弯构件裂缝的出现和开展过程
图12-57 受弯构件裂缝的开展过程
2、裂缝宽度计算
1)平均裂缝间距
图12-58 受拉区有效受拉混凝土截面面积的取值
2)平均裂缝宽度
3)最大裂缝宽度
4)验算最大裂缝宽度的步骤
12.4.1.3计算例题
【例4―9】
12.4.2受弯构件挠度验算
12.4.2.1受弯构件挠度验算的特点
12.4.2.2受弯构件在荷载效应的标准组合作用下的刚度(短期刚度)
12.4.2.3.按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响的长期刚度。
受弯构件的长期刚度B为:
12.4.2.4.最小刚度原则
12.4.2.5.挠度验算的步骤
12.4.2.6.计算例题
【例12-l0】
【实训练习】
&&&& 1、某钢筋混凝土简支梁如图12-59所示。计算跨度=6.0m,截面尺寸×=200mm×400mm,混凝土强度等级C20,经正截面计算在受拉区配置418纵向钢筋(=1017)。已知作用在梁上的恒荷载标准值=8kN/m(含自重),活荷载标准值=8kN/m(准永久值系数=0.4)。构件重要性系数=1.0,允许挠度/200,试验算梁的挠度。
&&&& 2、已知条件同上题1,但截面尺寸为×=200mm×450mm。构件处于正常工作环境(一类环境),最大裂缝宽度限值=0.2mm,试验算裂缝宽度。
12.5钢筋混凝土外伸梁设计
&&& 钢筋混凝土受弯构件设计实例
对于钢筋混凝土受弯构件,要满足结构构件的功能要求,即满足安全性、适用性和耐久性的要求,需进行正截面承载力计算、斜截面承载力计算和挠度及裂缝宽度的验算。
通过实例来说明受弯构件的设计计算过程。
&&&& 【实例】某支承在砖墙上的简支伸臂梁(图12-60),AB段跨度=6.0m,BC段伸臂跨度=2.4m,承受均布荷载;永久荷载标准值为30kN/m(不含自重),AB段活荷载标准值=20kN/m,BC段活荷载标准值=30kN/m,准永久值系数=0.5;采用C25级混凝土,HRB335级纵筋,HPB235级箍筋和构造钢筋,试设计该梁并画出配筋图。
图12-60伸臂梁的计算简图
&&&& 【实训练习】支承在砖墙上的外伸梁,其几何尺寸如图12-63所示。作用在梁的均布荷载设计值(包括梁自重),。混凝土C25,纵向钢筋HRB335级,箍筋HRPB235级,构件处于正常环境,安全等级二级,设计梁,并绘制施工详图。

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